Обработка энергией электромагнитного поля (ЭМП) высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот может быть применим а для термической обработки различных сред. Энергия ЭМП СВЧ широко используется в промышленности и в сельском хозяйстве. Эффективность такой обработки в технологических процессах подтверждается многочисленными исследованиями как в ранних работах [1-4], так и в более поздних исследованиях [5-9 и др.].
При обработке диэлектрической среды электромагнитным полем высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот КПД системы будет зависеть от эффективности передачи электромагнитной энергии генератора к обрабатываемому объекту. При этом важное значение имеют физические свойства среды, частота и напряженность электромагнитного поля, а также способ передачи СВЧ-мощности в объект (импульсная или непрерывная обработка). В связи с этим для оценки и сверхвысоких (СВЧ) частот может быть применим прогнозирования результата СВЧ-обработки наиболее важным является оценка величины и характера распределения напряженностей электрического и магнитного полей в обрабатываемом объекте [10-12 и др.].
Эффективность СВЧ-обработки напрямую связана с распределением напряженности электромагнитного поля в объекте, а также с распространением и отражением электромагнитных волн (ЭМВ) применительно к технологическим процессам обработки. Частным случаем такой обработки является технологическая задача СВЧ-обработки слоистых сферических объектов (драже, гранулированные семена, пораженное вредителем зерно и др.).
Ниже приведено обобщенное решение электродинамической задачи рассеяния электромагнитной волны полупроводящим слоистым сферическим объектом, отдельные решения которой имеются во многих работах [12, 13].
Физическая модель (расчетная схема) задачи приведена на рис. 1. При этом будем полагать, что объект представляет полупроводящую слоистую сферическую структуру, обладающую некоторой проводимостью (несовершенный диэлектрик), а электрофизические параметры внешней среды µ, ε,σ и каждого слоя объекта j ,j ,j µ ε σ являются постоянными и однородными по всему объему, при средней объемной плотности электрического заряда ρ, равной нулю. Если принять постоянство электрофизических характеристик в каждом слое объекта (не зависящих от линейной координаты), т.е. считать среду изотропной, то при ρ = 0 с достаточной степенью достоверности имеют место соотношения: